小型直翼立軸風力機設計與變槳距控制研究.pdf

1、隨著石油等不可再生能源供需矛盾的加劇，開發(fā)可再生新能源成為各國戰(zhàn)略研究趨勢，而風能因為其具有資源豐富、開發(fā)性價比高、無污染等優(yōu)點從而成為最具開發(fā)價值的綠色新能源之一。相對于發(fā)展成熟的水平軸風力機，直翼立軸風力機具有結構簡單重心低、無對風裝置、易安裝維護等優(yōu)點受到關注，但是局限于啟動性能差、風能利用率低等缺點無法得到廣泛商業(yè)應用。針對直翼立軸風力機存在的問題本文設計了一種可變槳距直翼立軸風力機，通過變槳距規(guī)律的應用提升風力機啟動性能和低風

2、速下風能利用率。
　　根據國內外研究現狀，在分析直翼立軸風力機運行原理的基礎上完成了一種可變槳距小型直翼立軸風力機機電一體設計方案，結構方案設計包括傳動設計、變槳距機構設計等，控制系統(tǒng)方案設計包括變槳伺服系統(tǒng)、數據通信與采集等硬件軟件設計。
　　通過對直翼立軸風力機運動與受力分析，在理論上驗證了變槳距對直翼立軸風力機性能有提高作用，并基于ANSYS Workbench完成了所設計風力機強度、剛度、模態(tài)等結構性能分析與校核。<

3、br>　　通過對變槳距原理分析與槳葉氣動實驗相結合的方式完成了變槳距規(guī)律設計驗證與優(yōu)化，基于MATLAB Simulink工具對變槳距控制系統(tǒng)進行建模仿真，完成對控制系統(tǒng)參數模擬調節(jié)驗證了變槳距規(guī)律應用可行性，并對變槳距存在誤差進行了分析。
　　完成變槳距直翼立軸風力機樣機研制與實驗平臺搭建，基于 DESPACE半物理仿真平臺在風場下對其變槳距閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)進行調節(jié)并通過實際相位補償實驗提高變槳跟隨性能，通過對比實驗驗證了直翼立